如何判断摩擦力的方向

冯榜全

【摘 要】高中学生在学习物理过程中对于摩擦力方向的判断很难准确掌握，在练习题目时也不会灵活运用。摩擦力方向的判断一方面需要教师的教，另一方面更需要学生自身的理解和体会，从生活出发，教与学相结合，理论与实践相结合，学与练相结合，才能对摩擦力的方向作出正确的判断。

【关键词】高中物理；摩擦力方向；判断方法

关于摩擦力方向的判断，是高一学生在学习物理过程中遇到的一个难点，学生不容易掌握，在练习题目时也不会灵活运用。教材中说：“静摩擦力方向与相对运动趋势方向相反”，“滑动摩擦力方向与相对运动方向相反”，学生在课后练习时，很难准确把握，常常会把问题混淆不清，动静难分，相对于谁运动分不清楚，从而增加了解决题目的难度。如何破解这一难点、清晰判断摩擦力的方向呢？

一、强化概念理解，明确产生条件

两个物体的接触面之间是否存在摩擦力，无论是静摩擦、滑动摩擦还是滚动摩擦，必须同时具备四个基本条件：①两接触的物体间存在着挤压作用（即存在压力），即物体间的直接接触；②接触面不光滑、粗糙；③接触面间有弹力存在；④两物体之间存在着相对运动或有相对运动的趋势。这四个条件紧密相连，缺一不可。很显然，若两个物体不接触或虽然接触，但接触面是光滑的，则不存在摩擦。若只满足条件①、②而缺少了③、④中的任意一个，也不会有摩擦力存在。如一块砖紧靠在竖直墙面，放手后让其沿墙壁下滑，也就是不具备条件③，即相互间无压力，因此砖不能受到摩擦力作用。又如静止在粗糙面上的物体，它就是缺少条件④，也就不存在摩擦力了。教学过程中可以适当进行一些相关题目的训练，以增强学生对知识点的理解和掌握，提高学习效果。

二、了解摩擦力的特点

任何事物都有其特点，摩擦力也一样有其特点，在教材中没有明确指出，而遇到实际问题时总要考虑到这些因素。在教学中加深对摩擦力的理解、分析的同时，本人已总结出摩擦力具有显著的三个特点：接触性、被动性、滑动摩擦力的大小与物体运动状态无关和与接触面大小无关性。对于接触性，即物体受摩擦力的作用，物体间直接接触（反之不一定成立），这一点已经包括在摩擦力产生的条件里，学生都容易理解。而被动性，即摩擦力随外界约束条件的变化而变化这是难点，学生往往缺乏理性认识，在教学中应该特别强调、重点指明，通过列举生活中实例使学生加深理解。对于第3个特点（滑动摩擦力的大小与物体运动状态无关、与接触面大小无关性），学生最容易忽略，更要强调，加深印象，为后面的学习打下坚实的基础。

三、摩擦力方向的判定方法

教学过程中发现还有不少同学存在着一种错误认识，认为摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反，并认为摩擦力总是阻碍物体的运动，是阻力。出现这种错误的原因主要是因为同学们对摩擦力的概念中的“相对”两个字理解不够而造成的。学习过程中如何掌握摩擦力方向的判定方法呢？

（1）根据生活中亲身体会。上课时，让学生将自己的一根手指轻轻地压在桌面上，并让手指沿着桌面缓缓移动，可以让学生自己多次重复此动作，从中体会桌面对手指的摩擦力的方向，及手指对桌面的摩擦力的方向，为以后进一步学习摩擦力增加一定的感性认识。

（2）根据书中的定义。在最初学习摩擦力之时，学生都是根据摩擦力的定义来判断摩擦力方向的，而学生对定义中“相对运动”和“相对运动趋势”的理解不够准确，在具体解题过程中又往往会混淆了“运动”和“相对运动”这两个概念。因此，对这两个概念的正确理解就显得非常重要。一个物体的“运动”是以地面或相对地面静止的物体为参照物，而一个物体的“相对运动”是以跟这个物体接触，且该物体相对于其有运动的那个物体为参照物的。当然，静摩擦力亦是如此，从而使学生掌握正确的判断摩擦力方向的方法。

（3）根据牛顿第三定律。随着学习的深入，当学生学习了牛顿第三定律后，也可让学生根据作用力和反作用力的知识来判断摩擦力的方向。

（4）根据平衡力。当物体处于平衡状态时，物体应受平衡力的作用，即物体所受的合力为零。这时我把摩擦力“拟人化”了，而把此时摩擦力的作用命名为“帮忙”，并把“帮忙”概括为三个原则：需要“帮”则“有”，无需“帮”则“无”；只“帮”“小”的，不“帮”“大”的；适当的“帮”，不“多”“帮”，不“少”“帮”。引导学生仔细研究和体会上述三个原则，并能深刻理解上述三个原则中加引号的几个字的物理含义后，就会很容易地弄明白处于平衡状态下的物体是否受摩擦力的作用，及其所受摩擦力的大小和方向了。从而让学生轻松的理解此类问题。

总之，摩擦力方向的判断一方面需要教师的教，另一方面更需要学生自身的理解和体会，从生活出发，教与学相结合，理论与实践相结合，学与练相结合，才能更好地准确地对摩擦力的方向作出判断。

参考文献：

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[2]赵秀峰.如何理解摩擦力[J].学周刊，2011（10）.

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[4]王晓红.“摩擦力”教学目标和教学方法研究[J].中学物理教学参考，2015年07期.